(57)【要約】【課題】  遊星歯車の噛合部のバックラッシュ量を簡易に低減することができる回転伝動装置を提供する。【解決手段】  回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸と、第１軸１が連動連結された第１の太陽歯車３と、第２軸が連動連結された第２の太陽歯車４と、その歯幅方向に並置され、第１及び第２の太陽歯車３，４に噛合する第１及び第２の歯車本体５１を有する複数の遊星歯車５と、該複数の遊星歯車５が支持され、回転が自在のキャリア６とを備えており、遊星歯車５の一つを、該遊星歯車５の公転方向へ偏倚可能とし、該遊星歯車５を公転方向へ押付けるばね体１７をキャリア６が保持する構成とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転が自在の太陽歯車と、該太陽歯車に噛合する複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車が支持され、回転が自在のキャリアとを備える回転伝動装置において、前記遊星歯車の一つは該遊星歯車の公転方向へ偏倚可能であり、該遊星歯車を公転方向へ押付ける押付体を備えることを特徴とする回転伝動装置。
【請求項２】
回転が自在に配置される第１軸及び第２軸と、前記第１軸が連動連結された第１の太陽歯車と、前記第２軸が連動連結された第２の太陽歯車と、その歯幅方向に並置され、第１及び第２の太陽歯車にそれぞれ噛合する第１及び第２の歯車本体を有する遊星歯車の複数と、該遊星歯車の複数が支持され、回転が自在のキャリアとを備える回転伝動装置において、前記遊星歯車の一つは該遊星歯車の公転方向へ偏倚可能であり、該遊星歯車を公転方向へ押付ける押付体を備えることを特徴とする回転伝動装置。
【請求項３】
前記遊星歯車は、該遊星歯車の前記キャリアへの支持部に外嵌された軸受を有しており、前記キャリアは前記軸受が遊嵌される長孔を有しており、前記押付体は前記軸受を前記長孔の長手方向へ押付けるばね体を用いてなる請求項１又は２記載の回転伝動装置。
【請求項４】
前記押付体は前記キャリアに螺着されたボルトを用いてなる請求項１又は２記載の回転伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遊星歯車を備える回転伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車を備える回転伝動装置は車両用操舵装置に用いられている。この車両用操舵装置に用いられる回転伝動装置は、ステアリングホイールに繋がる第１軸を有する太陽歯車と、該太陽歯車の周りで公転しつつ自転する遊星歯車と、第１軸と同軸上に太陽歯車と離隔して配置される第２軸を有し、前記遊星歯車に噛合する内歯車と、前記第１軸に回転可能に外嵌され、前記遊星歯車を支持するキャリアとを備え、ステアリングホイールの操作により、第１軸、太陽歯車、遊星歯車、キャリア及び内歯車を経て第２軸を回転させ、該第２軸に繋がる舵取機構を動作させるように構成されている（例えば、特許文献１。）。
【特許文献１】特開昭６１−１２２０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１の太陽歯車及び遊星歯車は標準の平歯車が用いられているため、太陽歯車及び遊星歯車の噛合部のバックラッシュの調整が行い難いと言う問題があった。
【０００４】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は遊星歯車の噛合部のバックラッシュ量を簡易に低減することができる回転伝動装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る回転伝動装置は、回転が自在の太陽歯車と、該太陽歯車に噛合する複数の遊星歯車と、該複数の遊星歯車が支持され、回転が自在のキャリアとを備える回転伝動装置において、前記遊星歯車の一つは該遊星歯車の公転方向へ偏倚可能であり、該遊星歯車を公転方向へ押付ける押付体を備えることを特徴とする。
【０００６】
第２発明に係る回転伝動装置は、回転が自在に配置される第１軸及び第２軸と、前記第１軸が連動連結された第１の太陽歯車と、前記第２軸が連動連結された第２の太陽歯車と、その歯幅方向に並置され、第１及び第２の太陽歯車にそれぞれ噛合する第１及び第２の歯車本体を有する遊星歯車の複数と、該遊星歯車の複数が支持され、回転が自在のキャリアとを備える回転伝動装置において、前記遊星歯車の一つは該遊星歯車の公転方向へ偏倚可能であり、該遊星歯車を公転方向へ押付ける押付体を備えることを特徴とする。
【０００７】
第３発明に係る回転伝動装置は、前記遊星歯車は、該遊星歯車の前記キャリアへの支持部に外嵌された軸受を有しており、前記キャリアは前記軸受が遊嵌される長孔を有しており、前記押付体は前記軸受を前記長孔の長手方向へ押付けるばね体を用いてなることを特徴とする。
【０００８】
第４発明に係る回転伝動装置は、前記押付体は前記キャリアに螺着されたボルトを用いてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明にあっては、押付体が遊星歯車の一つを公転方向へ押付けているため、太陽歯車及び遊星歯車の噛合部のバックラッシュ量を低減することができ、噛合部のバックラッシュ量に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００１０】
第２発明にあっては、第１及び第２の太陽歯車に噛合する第１及び第２の歯車本体を有する遊星歯車の複数の一つが押付体により公転方向へ押付けられているため、第１及び第２の太陽歯車と、歯幅方向に並置された歯車本体を有する複数の遊星歯車を備える構成において、太陽歯車及び遊星歯車の噛合部のバックラッシュ量を低減することができ、噛合部のバックラッシュ量に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００１１】
第３発明にあっては、遊星歯車をキャリアに支持する軸受が長孔の長手方向へ押付けられているため、遊星歯車の回転性を損なうことなく前記噛合部のバックラッシュ量を低減することができ、しかも、押付体はばね体であるため、前記噛合部のバックラッシュ量を自動的に低減することができ、また、遊星歯車の噛合部が摩耗した場合においても前記噛合部のバックラッシュ量を自動的に低減することができる。
【００１２】
第４発明にあっては、ボルトを操作することにより遊星歯車の一つを公転方向へ押付けて前記噛合部のバックラッシュ量を低減することができ、しかも、押付力に打ち勝って遊星歯車が移動するのを止めることができるため、前記バックラッシュ量を低減した状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る回転伝動装置の実施の形態１の構成を示す模式図、図２は図１のII−II線の断面図である。
【００１４】
この回転伝動装置は、同軸上に回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸２と、第１軸１が同軸上に連動連結された第１の太陽歯車３と、第２軸２が同軸上に連動連結された第２の太陽歯車４と、その歯幅方向に並置され、第１の太陽歯車３に噛合する第１の歯車本体５１及び第２の太陽歯車４に噛合する第２の歯車本体５２を有する複数の遊星歯車５と、該遊星歯車５を支持するキャリア６とを有する差動歯車機構Ａと、キャリア６の外周部に設けられた外歯体７と、該外歯体７の歯に噛合する第１の駆動歯車８を有し、キャリア６を回転させるアクチュエータとしての第１の電動モータ９と、第１軸１の途中に設けられた伝動歯車１０と、該伝動歯車１０に噛合する第２の駆動歯車１１を有し、第２軸２に加わるトルクに応じて第１軸１に所要のトルクを加える反力用の、換言すれば、第１軸１に加わるトルクが適正トルクより変わるとき、第１軸１に加わるトルクが適正トルクとなるようなトルクを第１軸１に与えるアクチュエータとしての第２の電動モータ１２とを備える。
【００１５】
第１軸１及び第２軸２は静止部材としてのハウジングＨに軸受を介して回転自在に支持されており、第１及び第２の太陽歯車３，４が同軸上で対向している。第１軸１の外周りには、第１軸１に加わるトルクを検出するためのトルクセンサ（図示せず）が設けられており、また、トルクセンサが検出したトルク等に基づいて第１及び第２の電動モータ９，１２の駆動回路９ａ，１２ａを制御する制御部１３が設けられている。
【００１６】
第１及び第２の太陽歯車３，４と遊星歯車５とは平歯車を用いてなる。遊星歯車５は１本の軸部材の長手方向両側に設けられた第１及び第２の歯車本体５１，５２と、それぞれの歯車本体５１，５２の歯幅方向一側に突設された軸部５３，５３とを有しており、軸部５３，５３に針状ころ軸受１４，１４が外嵌されている。
【００１７】
キャリア６は第１軸１の外周部に針状ころ軸受１５を介して回転が自在に嵌合支持される円板状の第１板部６ａと、第２軸２の外周部に針状ころ軸受１６を介して回転が自在に嵌合支持される円板状の第２板部６ｂと、第１板部６ａ及び第２板部６ｂの外周部を連結手段により連結する連結筒部６ｃとを有しており、該連結筒部６ｃの外周部に複数の歯を有する環状の外歯体７が一体に設けられている。
【００１８】
第１板部６ａ及び第２板部６ｂの回転中心部には嵌入孔６１が設けられており、回転中心部と偏倚し、周方向へ離隔した複数の位置には支持孔６２及び支持長孔６３がそれぞれ設けられており、支持長孔６３，６３のそれぞれに一つの遊星歯車５の軸部５３，５３が針状ころ軸受１４，１４を介して嵌入支持されており、支持孔６２，６２のそれぞれに他の遊星歯車５の軸部５３，５３が嵌入支持されている。支持長孔６３，６３はキャリアの回転中心を支点とする円弧上に形成され、その長手方向がキャリア６の周方向になっており、支持長孔６３，６３に支持した遊星歯車５を公転方向へ偏倚可能にしてある。支持長孔６３，６３には針状ころ軸受１４，１４の周面に当接して一つの遊星歯車５を支持長孔６３，６３の長手方向へ押付けるばね体１７，１７が保持されている。
【００１９】
以上のように差動歯車機構Ａを備える回転伝動装置は、主として車両用操舵装置に用いられる。この車両用操舵装置は、第１軸１にステアリングホイールが結合され、第２軸２に、ピニオンと、該ピニオンに噛合するラック歯を有し、その軸長方向への移動を可能とした転舵軸とを備える舵取機構の前記ピニオンが連動連結され、前記転舵軸の両端部に支持された操向輪を転舵することができるように構成されている。
【００２０】
このように構成された車両用操舵装置は、ステアリングホイールが第１軸１を回転操作することにより第１の太陽歯車３、遊星歯車５の第１及び第２の歯車本体５１，５２、第２の太陽歯車４を経て第２軸２が回転する。また、制御部１３から駆動回路９ａに出力される指令信号により第１の電動モータ９が駆動されることにより、駆動歯車８、外歯体７を経てキャリア６が回転し、遊星歯車５及び第２の太陽歯車４を経て第２軸２が増速回転する。この第２軸２の増速回転により、第１軸１に加わる操舵トルクが適正トルクより変わるとき、第２軸２に加わるトルク等に応じて制御部１３から駆動回路１２ａに出力される指令信号により第２の電動モータ１２が駆動され、例えば第１軸１の回転方向と同方向への反力トルクが第１軸１に加えられ、第１軸１に加わる操舵トルクを適正値に維持することができる。
【００２１】
また、遊星歯車５の一つはキャリア６の支持長孔６３に支持され、ばね体１７により遊星歯車５が公転方向へ押付けられているため、第１及び第２の太陽歯車３，４と遊星歯車５の第１及び第２の歯車本体５１，５２との噛合部のバックラッシュ量を自動的に低減することができ、それぞれの噛合部のバックラッシュ量に起因する異音の発生をなくすることができる。
【００２２】
実施の形態２
図３は本発明に係る回転伝動装置の実施の形態２の構成を示す模式図、図４は図３のIV−IV線の断面図である。この回転伝動装置は、同軸上に回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸２と、第２軸２に回転が自在に外嵌支持された太陽歯車１８と、該太陽歯車１８の外周りに回転が自在に配置され、第１軸１が同軸上に連動連結された内歯車１９と、太陽歯車１８及び内歯車１９に噛合する複数の遊星歯車２０と、該遊星歯車２０が支持され、第２軸２が同軸上に連動連結されたキャリア２１とを有する差動歯車機構Ｂと、第２軸２の外周りに配置されたアクチュエータとしての第１の電動モータ２２とを備え、該電動モータ２２の円筒形の回転子２２ａが太陽歯車２２と同軸上に連動連結されている。
【００２３】
実施の形態２において、太陽歯車１８、内歯車１９及び遊星歯車２０は平歯車を用いてなる。内歯車１９は内周部に歯を有する有底の円筒形をなしており、底部の中心部に第１軸１が結合されている。太陽歯車１８は可動部としての回転子２２ａと一体に形成されており、回転子２２ａの外周部に永久磁石２２ｂが設けられており、該永久磁石２２ｂの外周りに固定子２２ｃが設けられている。
【００２４】
キャリア２１は円板形をなしており、回転中心部と偏倚し、周方向へ離隔した複数の位置には支持孔２１ａ及び支持長孔２１ｂがそれぞれ設けられており、支持長孔２１ｂのそれぞれに一つの遊星歯車２０の軸部２０ａが針状ころ軸受２３を介して嵌入支持されており、支持孔２１ａのそれぞれに他の遊星歯車２０の軸部２０ａが嵌入支持されている。支持長孔２１ｂはキャリア２１の回転中心を支点とする円弧上に形成され、その長手方向がキャリア２１の周方向になっており、支持長孔２１ｂに支持した遊星歯車２０を公転方向へ偏倚可能にしてある。支持長孔２１ｂには針状ころ軸受２３の周面に当接して一つの遊星歯車２０を支持長孔２１ｂの長手方向へ押付けるばね体１７が保持されている。
【００２５】
実施の形態２にあっては、第１軸１を回転操作することにより内歯車１９、遊星歯車２０及びキャリア２１を経て第２軸２が回転する。また、制御部１３から第１の電動モータ２２の駆動回路に出力される指令信号により第１の電動モータ２２が駆動されることにより、太陽歯車１８、遊星歯車２０及びキャリア２１を経て第２軸２が増速回転する。また、遊星歯車２０の一つはキャリア２１の支持長孔２１ｂに支持され、ばね体１７により遊星歯車２０が公転方向へ押付けられているため、太陽歯車１８及び遊星歯車２０の噛合部のバックラッシュ量を自動的に低減することができる。
【００２６】
尚、実施の形態２では第２の電動モータを図示していないが、その他、実施の形態１のように第１軸１の途中に伝動歯車を設け、該伝動歯車に噛合する駆動歯車を有し、第２軸２に加わるトルクに応じて第１軸１に所要のトルクを加える第２の電動モータを設けた構成としてもよい。  その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２７】
実施の形態３
図５は本発明に係る回転伝動装置の実施の形態３の構成を示す模式図、図６は図５のVI−VI線の断面図である。この回転伝動装置は、差動歯車機構Ａ、Ｂの代わりに、内歯車２４が静止部材としてのハウジング２５内に固定された遊星歯車機構Ｃとしたものである。この回転伝動装置は、同軸上に回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸２と、第１軸１の外周りに配置され、遊星歯車機構Ｃを介して第２軸２を回転させる電動モータ２７と、第１軸１に加わるトルク等に基づいて電動モータ２７の駆動回路を制御する制御部１３とを備えている。
【００２８】
第１軸１及び第２軸２は車体に取着される静止部材としてのハウジング２５内に転がり軸受２８，２９を介して回転が自在に支持されており、該ハウジング２５内に遊星歯車機構Ｃ及び電動モータ２７が配置されている。
【００２９】
電動モータ２７は、第１軸１に回転が自在に外嵌支持された円筒形の回転子２７ａと、該回転子２７ａの外周部に設けられた永久磁石２７ｂと、該永久磁石２７ｂの外周りでハウジング２５の内側に固定された固定子２７ｃとを備える。
【００３０】
遊星歯車機構Ｃは、第１軸１に回転が自在に外嵌支持され、回転子２７ａと一体に形成された太陽歯車３０と、該太陽歯車３０の外周りのハウジング２５内に固定された内歯車２４と、太陽歯車３０及び内歯車２４に噛合する複数の遊星歯車３１と、該遊星歯車３１が支持され、第２軸２に外嵌固定されたキャリア３２とを備えている。
【００３１】
太陽歯車３０、内歯車２４及び遊星歯車３１は平歯車を用いてなる。キャリア３２は円板形をなしており、回転中心部と偏倚し、周方向へ離隔した複数の位置には支持孔３２ａ及び支持長孔３２ｂがそれぞれ設けられており、支持長孔３２ｂのそれぞれに一つの遊星歯車３１の軸部３１ａが針状ころ軸受３３を介して嵌入支持されており、支持孔３２ａのそれぞれに他の遊星歯車３１の軸部３１ａが嵌入支持されている。支持長孔３２ｂはキャリア３２の回転中心を支点とする円弧上に形成され、その長手方向がキャリア３２の周方向になっており、支持長孔３２ｂに支持した遊星歯車３１を公転方向へ偏倚可能にしてある。支持長孔３２ｂには針状ころ軸受３３の周面に当接して一つの遊星歯車３１を支持長孔３２ｂの長手方向へ押付けるばね体１７が保持されている。
【００３２】
実施の形態３のように遊星歯車機構Ｃを備える回転伝動装置は、主として車両用操舵装置に用いられる。この車両用操舵装置は、第１軸１にステアリングホイールが結合され、第２軸２に、ピニオンと、該ピニオンに噛合するラック歯を有し、その軸長方向への移動を可能とした転舵軸とを備えた舵取機構の前記ピニオンが連動連結され、前記転舵軸の両端部に支持された操向輪を転舵することができるように構成されている。
【００３３】
このように構成された車両用操舵装置にあっては、遊星歯車３１の一つがキャリア３２の支持長孔３２ｂに支持され、ばね体１７により遊星歯車３１が公転方向へ押付けられているため、太陽歯車３０及び遊星歯車３１の噛合部のバックラッシュ量と、内歯車２４及び遊星歯車３１の噛合部のバックラッシュ量とを自動的に低減することができ、噛合部のバックラッシュ量に起因する異音の発生をなくすることができ、また、太陽歯車３０、内歯車２４及び遊星歯車３１の噛合部が摩耗した場合においてもバックラッシュ量を低減することができる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３４】
尚、以上説明した実施の形態１〜３では、遊星歯車５、２０、３１を公転方向へ押付ける押付体としてコイルバネからなるばね体１７を用いたが、その他、板ばね、ゴム等の弾性体であってもよい。
【００３５】
実施の形態４
図７は本発明に係る回転伝動装置の実施の形態４の構成を示す要部の側面図である。この回転伝動装置は、遊星歯車２０，３１を公転方向へ偏倚させる手段として、スリット４０と、該スリット４０の一側部を弾性変形させることにより遊星歯車２０，３１を公転方向へ押付けるボルト４１とをキャリア２１，３２が備える構成としたものである。
【００３６】
実施の形態４において、キャリア２０，３１は周方向へ離隔した複数の位置に支持孔２１ａ，３２ａを有する円板形をなしており、一つの支持孔２１ａ，３２ａの近傍には、外周縁から一つの支持孔支持孔２１ａ，３２ａの一部を取り囲むように略Ｌ字形をなし、一つの支持孔２１ａ，３２ａ部分を周方向（遊星歯車の公転方向）へ偏倚させるべきスリット４０、及び該スリット４０の一側に開口するねじ孔４２が設けられており、該ねじ孔４２に、その先端がスリット４０の他側に当接するボルト４１が螺着されている。また、ボルト４１の頭部に対応する部分には頭部を受入れる凹所４３が設けられている。
【００３７】
実施の形態４にあっては、ボルト４１の先端がスリット４０の他側に当接しているため、ボルト４１を回転操作することにより、スリット４０の終端部を支点としてキャリア２１，３２の一つの支持孔２１ａ，３２ａ部分が周方向へ撓み、一つの支持孔２１ａ，３２ａに支持された遊星歯車２０，３１は公転方向へ押付けられ、公転方向へ偏倚する。この遊星歯車２０，３１の偏倚により太陽歯車１８，３０及び遊星歯車２０，３１の噛合部のバックラッシュ量を低減することができる。
その他の構成及び作用は実施の形態１〜３と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３８】
尚、実施の形態４の構成は実施の形態１に適用してもよい。この場合、キャリア６の第１板部６ａ及び第２板部６ｂの外周部には一つの支持孔６２部分を周方向へ撓ませる得るスリット等を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る回転伝動装置の実施の形態１の構成を示す模式図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】本発明に係る回転伝動装置の実施の形態２の構成を示す模式図である。
【図４】図３のIV−IV線の断面図である。
【図５】本発明に係る回転伝動装置の実施の形態３の構成を示す模式図である。
【図６】図５のVI−VI線の断面図である。
【図７】本発明に係る回転伝動装置の実施の形態４の構成を示す要部の側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    第１軸
２    第２軸
３    第１の太陽歯車
４    第２の太陽歯車
５    遊星歯車
５１  第１の歯車本体
５２  第２の歯車本体
６    キャリア
６３、２１ｂ、３２ｂ  支持長孔（支持部）
１４、２３、３３  針状ころ軸受（軸受）
１７  ばね体（押付体）
４１  ボルト（押付体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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